粉喷桩在道路路堤软土路基处理中的应用.pdf

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1、2011年第4期SichuanBuliIlJd之ing材Materials·75·第37卷总第162期2011年8月粉喷桩在道路路堤软土路基处理中的应用胡献文(厦门中平公路勘察设计院有限公司，福建厦门361000)摘要：本文通过泉州沿海大通道惠安青山湾至百崎崎公路是泉州沿海大通道的重要一段，本项目的建成有利公路工程实例，介绍粉喷桩在软土路基处理中的实际应用，于提高沿线港区集疏能力，加快交通运输、旅游观光业的提出了粉喷桩设计的设计要点和施工过：程中的具体操作方发展，适应对台经济及交通战备的需要。法及施工注意事项。海湾滩涂路段现状地质从上至下分布

2、如下：①淤泥层关键词：粉喷桩；软土路基；处理；泉州沿海大通道厚3．2—19．7m；②粉质粘土层厚1．0～4．3m；③残积砂质中图分类号：U416．1文献标识码：B粘性土层厚0．4—6．511'1；④强风化花岗岩层厚度0．75—5．5文章编号：1672—4011(2011)o4．．0075一O2nl，其中强风化花岗岩层是力学性质相对较好的稳定地层，淤泥的物理力学性质指标见表1：1概述表1物理力学性质指标表粉喷桩是加固饱和软粘土路基的一种路基加固方法。指标平均值它利用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过特制的深层搅含水量w(％)71．4密度Y(kN／

3、m)15．47拌机械边钻边往软土中喷射雾状粉体，在路基深处就地将孔隙比e0l，97软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的液性指数IL1．77一系列物理、化学作用，形成抗压强度比天然土强得多并塑性指数IP19．97具有整体性、水稳性的水泥加固土桩柱体，由若干根这类压缩模量Es(MPa)1．65桩柱体形成复合路基。粉喷桩由于具有众多优点，近十几压缩系数a1—2(kPa)1．87年来在我国得到广泛的应用，发展很快。尤其对沿海一带粘聚力C(KPa)6．27的滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围的河海软土，在此内摩擦角f(。)6．45类沉积厚度

4、大、含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩固结系数Cv(cm／s)9．55×10-4性高、渗透性差的软土地区进行道路建设时，通常都需要4．2设计方案比选进行路基处理。设计提出了袋桩砂井和粉喷桩两种设计方案。袋桩砂2粉喷桩的特点井排水法，沉降固结时间长，施工工期长，固结8一l0个月后方能修筑路面，沉降趋于稳定需要2～4年。粉喷桩的粉喷桩的特点：成桩效率高、在路基加固过程中无振桩身材料水泥土能大大改善地基土的物理力学性质，其抗动、无噪音、对环境无污染；对土无侧向挤压、对邻近建剪强度得到很大的提高，粉喷桩的实测沉降比袋桩砂井减筑物影响小；可有效提高路

5、基强度、施工工期短、效果显少了约3／4左右，地基土加固效果显著，从实测沉降速率著。表明，只要粉喷桩施工质量得到保证，路堤填筑期可基本上不考虑填土速率问题。考虑到建设方早投资早见效的具3粉喷桩的加固机理体要求和该项目的工程特点，经过反复论证，认真研究，水泥加固土由于水泥用量少，水泥水化反应完全是在最后决定采用粉喷桩进行软基处理。土的围绕下产生的，凝结速度比混凝土慢。水泥与软土拌4．3粉喷桩设计和后，水泥矿物和土中的水分发生强烈的水解和水化反应，4．3．1室内试验同时从溶液中分解出氢氧化钙生成硅酸三钙(3CaO·SiO)、粉喷桩设计方案确定后，我

6、司首先根据现场土质进行硅酸二钙(2CaO·SiO)、铝酸三钙(3CaO·A1O，)、铁铝酸水泥配比试验，试验目的是判定该区土质能否用水泥稳定，四钙(4CaO·A1：O，·Fe203)、硫酸钙(CaSO)等水化物，有满足设计要求的水泥配比是多少?为此，我们按8、12、的自身继续硬化形成水泥骨架，有的则因有活性的土进行16、20(％)共进行了四组试验，结果见表2—3所示。离子交换和硬凝反应和碳酸化作用等，使土颗粒固结、结表228d龄期圆柱体试样无侧限抗压强度团，颗粒间形成坚固的连接，并具有一定的强度。龄期l~Hg(％)[81216120强发(kP

7、a)J1032J1480J1513l14354工程实例表390d龄期立方体试件龄期强度4．1工程概况泉州沿海大通道惠安青山湾至百崎公路位于泉州湾西龄期强度(kPa)}2045I2566I4124北海岸，路基宽度60m，全长22．04k,n，地形地貌复杂，路线主要跨越残丘和海湾滩涂二种地貌单元，如何处理海按照规范的规定，以立方体90d龄期实测强度作为工湾滩涂路段的软土路基是本工程的关键所在。青山湾至百程桩强度设计的依据。各种水泥12％及16％配比试验结果·76·I·J之材2011年第4期2011年8月SichuanBuildingMateria

8、ls第37卷总第162期为2566—4124kPa，取其中值，则15％配比时90d室内自动计量装置发送器投入使用。标准强度为3345kPa考虑到实际施工中各种因素的